專(zhuān)利名稱(chēng)：高效甲醛阻聚劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于具有一個(gè)或更多的不飽和脂族基化合物的均聚物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效甲醛阻聚劑(聚乙烯醇縮乙醛)及其制備方法。
就申請(qǐng)人所知，有過(guò)與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，如“新型甲醛阻聚劑工業(yè)制備方法”(CN1053615A)。用CN1053615A公布的方法生產(chǎn)甲醛阻聚劑是比較成功的，但存在如下缺陷產(chǎn)品的溶解時(shí)間長(zhǎng)(1天左右)，有時(shí)還需加溫；溶解度低，有時(shí)還會(huì)有不溶物；加入37％左右的工業(yè)甲醛水溶液后，甲醛在運(yùn)輸及使用過(guò)程中會(huì)發(fā)泡，使本來(lái)可裝入八噸的槽車(chē)只能裝五至六噸，不能充分利用盛裝容器；在溫度很低的環(huán)境下，加入一定量阻聚劑，甲醛溶液仍會(huì)聚合，不能滿(mǎn)足嚴(yán)寒地區(qū)貯存及運(yùn)輸?shù)男枰?br> 本發(fā)明的主要目的和任務(wù)就是要優(yōu)化工藝條件，制造出溶解性好、添加后甲醛溶液不會(huì)發(fā)泡、適于各種環(huán)境溫度下使用的純凈、高效甲醛阻聚劑。
本發(fā)明的甲醛抗聚劑，其結(jié)構(gòu)式為 式中a、b、c為自然數(shù)，在醛化物分子中，乙烯基縮乙醛基的含量為25—75％(Wt)；乙烯基、乙酰基的含量為20—60％(Wt)；其它為乙烯醇基。
本發(fā)明產(chǎn)品的粘均分子量(以醋酸乙烯計(jì))低，為10000—17000。
本發(fā)明的工藝流程如下醋酸乙烯(VAC)的聚合→溶劑回收(回收后直接用于聚合)→縮醛化反應(yīng)→中和成型→水洗→離心甩干→干燥→成品包裝。今就各工序及與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別特征和理由進(jìn)一步說(shuō)明如下在VAC聚合工藝中，采用超大量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，為醋酸乙烯(VAC)用量的0.1～0.15％(Wt)；聚合反應(yīng)工藝中，使用75—80％的高濃甲醇溶劑；聚合反應(yīng)溫度為55—60℃；用壓縮空氣回收溶劑甲醇，在縮醛化反應(yīng)工藝中，催化劑濃硫酸的用量為PVAC的8.5—9.5％(Wt)；中和成型工藝中有兩個(gè)高位槽。
本發(fā)明將物料加入搪瓷反應(yīng)釜或相應(yīng)的其它反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜內(nèi)裝有AIBN的甲醇液，加溫至55—60℃間回流聚合13—14小時(shí)。為了精確控制反應(yīng)溫度，發(fā)明人專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了升溫曲線，按該曲線加溫。本發(fā)明采用了超大量的引發(fā)劑AIBN，其用量為工業(yè)制備PVAC引發(fā)劑用量的10—15倍(Wt)，其目的在于為較低溫度下合成PVAC提供條件，以獲得粘均分子量低，阻聚性好的阻聚劑，并提高轉(zhuǎn)化率，達(dá)80％左右，實(shí)踐證明，粘均分子量越低，溶解性越好。
本發(fā)明使用75—80％的高濃甲醇溶劑，其理由是甲醇既是溶劑，又是一種鏈轉(zhuǎn)移劑，可利用其鏈轉(zhuǎn)移功能來(lái)調(diào)節(jié)PVAC的分子量，甲醇的濃度越大，PVAC的分子量越低。所以，與現(xiàn)有技術(shù)采用60—70％的甲醇溶劑濃度相比，本發(fā)明更容易獲得粘均分子量低于17000的產(chǎn)品。
本發(fā)明采用聚合溫度為55—60℃。其理由是在較低溫度下聚合，可得到規(guī)則性和質(zhì)量都較好的聚合物(PVAC)，并提高聚合率；由于反應(yīng)溫度較低，聚合速度下降，故延長(zhǎng)了聚合時(shí)間和加大了引發(fā)劑用量。
本發(fā)明用壓縮空氣回收溶劑甲醇。將壓力≥2公斤/平方厘米的壓縮空氣通入反應(yīng)釜內(nèi)，回收部分甲醇溶劑和未反應(yīng)的VAC，可直接用于下次聚合。由于回收甲醇時(shí)隨著其含量逐漸減少，會(huì)引起PVAC分子量的波動(dòng)，而壓縮空氣中的氧對(duì)VAC的聚合有阻聚作用，從而抑制其分子量的波動(dòng)，故本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮氮?dú)飧臑閴嚎s空氣。
本發(fā)明中，采用的催化劑用量為現(xiàn)有技術(shù)的3—4倍，目的在于把縮乙醛基控制在較佳范圍內(nèi)，以提高產(chǎn)品的阻聚性能。
本發(fā)明由于增設(shè)了第二高位槽，反應(yīng)液通過(guò)細(xì)孔而成為更細(xì)的絲狀后流入醋酸鉀水溶液中，產(chǎn)品更易析出。
本發(fā)明經(jīng)過(guò)多次反復(fù)試驗(yàn)，在加工工藝中采用了上述區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的一系列工藝條件和措施，有了突破性的進(jìn)展，生產(chǎn)出了低粘均分子量、且分布集中的高效甲醛阻聚劑，不僅溶解性好、轉(zhuǎn)化率高，而且加入甲醛溶劑后溶液不會(huì)發(fā)泡，更重要的是大大提高了阻聚性，能在嚴(yán)寒的氣溫條件下使用。經(jīng)發(fā)明人以及發(fā)明人以少量試樣委托上海吳涇化工總廠、佳木斯前進(jìn)化工廠、云南氮肥廠和重慶、上海等測(cè)試中心測(cè)試證明發(fā)明產(chǎn)品在常溫下溶解性好，溶解時(shí)間短(5—10分鐘)；在甲醇中的溶解度≥5克/100毫升；在37％左右的甲醛溶液(醇含量≤5％)，加入10、20、30、40、50ppm，在—32℃氣溫下，露天存放20天后，仍清亮透明，未發(fā)現(xiàn)生成任何沉淀物。
實(shí)施例1在帶冷凝器的500升搪瓷釜中，一次投入87.5公斤VAC和262.5公斤甲醇。將物料加熱到55℃，一次加入含0.0875公斤引發(fā)劑的甲醇液，回流聚合14小時(shí)，升溫至70℃，通入2公斤/平方厘米壓縮空氣于釜內(nèi)物料中，以回收部分甲醇溶劑及未反應(yīng)的VAC(回收后直接用于下次聚合)。取釜內(nèi)物料分析，PVAC的含量為43.88％，啟動(dòng)攪拌機(jī)，同時(shí)加入計(jì)量的90％乙醛和9.6公斤的硫酸，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，升溫?5℃；在此溫度下，反應(yīng)40分鐘，再冷至室溫后，將縮醛的反應(yīng)液倒入第一高位槽，反應(yīng)液以恒定流從第一高位槽經(jīng)多孔的第二高位槽再進(jìn)入含過(guò)量KOH的醋酸鉀溶液中，在高速攪拌機(jī)的剪切力作用下，產(chǎn)品以細(xì)顆粒狀樹(shù)脂析出；用冷水共浸泡洗滌24小時(shí)，每6小時(shí)更換一次洗滌水，再經(jīng)離心甩干，在烘房50—60℃下干燥，即得最終產(chǎn)品——甲醛阻聚劑。
實(shí)施例2甲醇濃度為75％，引發(fā)劑AIBN的用量為0.125％，催化劑濃硫酸的用量9.0％，反應(yīng)溫度55℃。其它條件同實(shí)施例1。
實(shí)施例3甲醇濃度為80％，引發(fā)劑AIBN的用量為0.15％，催化劑濃硫酸的用量9.5％，反應(yīng)溫度60℃。其它條件同實(shí)施例1。
權(quán)利要求
1.一種甲醛阻聚劑，其結(jié)構(gòu)式為 式中a、b、c為自然數(shù)，其特征在于其粘均分子量為10000—17000[以醋酸乙烯(VAC)計(jì)]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻聚劑，其特征在于乙?；暮繛?0—60％。
3.一種制備甲醛阻聚劑的方法，包括VAC的聚合→溶劑回收→縮醛化反應(yīng)→中和成型→水洗→離心甩干→干燥→成品包裝諸工藝，其特征在于在VAC聚合工藝中，采用超大量的引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)，為醋酸乙烯(VAC)用量的0.1～0.15％倍(Wt)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于聚合反應(yīng)工藝中，使用75—80％的高濃甲醇溶劑。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于聚合反應(yīng)溫度為55—60℃。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于用壓縮空氣回收溶劑甲醇。
7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在縮醛化反應(yīng)工藝中，使用的催化劑濃硫酸的用量為PVAC的8.5～9.5％(Wt)。
8.如權(quán)利要求3、4、5、6、7所述的方法，其特征在于中和成型工藝中有兩個(gè)高位槽。
全文摘要
高效甲醛阻聚劑及其制備方法。本發(fā)明屬于具有一個(gè)或更多的不飽和脂族基化合物的均聚物技術(shù)領(lǐng)域。粘均分子量為10000—17000。乙?；暮繛?0—60％。在VAC聚合工藝中，采用超大量的引發(fā)劑(AIBN)。用壓縮空氣回收溶劑甲醇。在縮醛化反應(yīng)工藝中，使用的催化劑濃硫酸的用量為PVAC的8.5～9.5％(Wt)。本產(chǎn)品具有低粘均分子量、且分布集中，溶解性好、轉(zhuǎn)化率高，溶液不會(huì)發(fā)泡，提高了阻聚性，能在嚴(yán)寒條件下使用。
文檔編號(hào)C08F218/06GK1124742SQ94109260
公開(kāi)日1996年6月19日 申請(qǐng)日期1994年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月16日
發(fā)明者李瑞林, 李瑞琪 申請(qǐng)人:李瑞林